Витамин В12 (кобаламин, антианемический витамин)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

В молекуле витамина В₁₂ центральный атом кобальта соединен с атомами азота четырех восстановленных пиррольных колец, образующих порфириноподобное корриновое ядро, и с атомом азота 5,6-диметилбензимидазола². Кобальтсодержащая часть молекулы витамина представляет собой планарную (плоскостную) фигуру; по отношению к ней перпендикулярно расположен нуклеотидный лиганд, который, помимо 5,6-диметилбензимидазола, содержит рибозу и остаток фосфата у 3-го атома углерода. Вся структура получила название кобаламин. Были получены производные витамина В₁₂, содержащие ОН-группу (оксикобаламин), хлор (хлоркобаламин), Н₂0 (аквако-баламин) и азотистую кислоту (нитритокобаламин). Из природных источников были выделены, кроме того, аналоги В₁₂, которые вместо 5,6-диметилбензимидазола содержали 5-оксибензимидазол, или аденин, 2-метиладенин, пшоксантин и метилгипоксан-тин. Все они обладали меньшей биологической активностью, чем кобаламин. Обычно витамин В₁₂ выделяют из микробной массы или животных тканей, используя растворы, содержащие ионы цианида, которые' выполняют роль шестого лиганда кобальта. Однако цианокобаламин метаболически не активен. В состав В^-кофер-ментов вместо CN входит аденозин или метальная группа.

Выявлены ферментные системы, в составе которых в качестве простетической группы участвуют не свободный витамин В₁₂, а так называемые В₁₂-коферменты, или кобамидные коферменты. Последние отличаются тем, что содержат два типа лигандов: метальную или 5'-дезоксиаденозильную группу. Соответственно различают метилкобаламин (СН₃-В₁₂) и дезоксиадеиозилкобаламин. Превращения свободного витамина В₁₂ в В₁₂-коферменты, протекающие в несколько этапов, осуществляются в организме при участии специфических ферментов в присутствии в качестве кофакторов ФАД, восстановленного НАД, АТФ и глутатиона. Впервые В12-коферменты были выделены Г. Баркером и сотр. в 1958 г. из микроорганизмов; позже было доказано их существование в тканях животных.

Химические реакции, в которых витамин B12 принимает участие как кофермент, условно делят на две группы в соответствии с его химической природой. К первой груше относятся реакции трансметилирования, в которых метилкобаламин выполняет роль промежуточного переносчика метальной группы (сюда относятся реакции синтеза метионина и ацетата).

Синтез метионина требует, помимо гомоцистеина, наличия N⁵-метил-ТГФК и восстановленного ФАД и протекает по уравнению:

Фермент, катализирующий эту реакцию, был открыт в печени человека и ряда животных, а также у микроорганизмов. Получены доказательства, что механизм реакции включает перенос метальной группы N5-СН₃-ТГФК на активный центр фермента с образованием метил-В₁₂-фермента и последующий перенос этой группы на гомоцистеин. Блокирование этой реакции, наблюдаемое при авитаминозе В₁₂, приводит к накоплению N⁵-СН₃-ТГФК и соответственно к выключению из сферы химических реакций еще одного важного кофермента.

Вторая группа реакций при участии В₁₂-коферментов заключается в переносе водорода в реакциях изомеризации. Например, глутаматмутазная реакция (взаимопревращения глутаминовой и р-метиласпарагиновой кислот), метилмалонилмутазная реакция (обратимое превращение метилмалонил-коэизима А в сукцинил-коэнзим А), глицерол- и диолдегидратазные реакции, ферментативные реакции восстановления рибонуклеотидов до дезоксирибонуклеотидов и др. В организме человека из указанных процессов открыта только реакция изомеризации метилмалонил-КоА в сукци-нил-КоА:

Следует подчеркнуть, что реакция изомеризации метилмалонил-КоА требует наличия 5'-дезоксиаденозилкобаламина, в то время как реакция метилирования (см. выше) нуждается в метилкобаламине.

Пантотеновая кислота (витамин В₃)

В химическом отношении пантотеновая кислота является комплексным соединением |3-аланина и 2,4-диокси-3,3-диметилмасляной кислоты:

Пантотсновая кислота входит в состав кофермента или коэнзима А (КоА). Название «коэнзим А» (кофермент ацилирования) связано с тем, что это соединение участвует в ферментативных реакциях, катализирующих как активирование, так и перенос ацетильного радикала — СН₃СО; позже оказалось, что КоА активирует и переносит также другие кислотные -остатки (ацилы). В результате образования ацил-КоА происходит активация карболовой кислоты, которая поднимается па более высокий энергетический уровень, создающий выгодные термодинамические предпосылки для ее использования в реакциях, протекающих с потреблением энергии.

Строение КоА расшифровал Ф. Линен. В основе его структуры лежит остаток 3'-фосфоаденозии-5'-дифосфата, соединенный с остатком nainстеновой кислоты, карбонильная группа которой в свою очередь связана с остатком тиоэтиламина.

Поскольку реакционноспособным участком молекулы КоА в биохимических реакциях является SH-группа, было принято сокращенное обозначение КоА в виде SH-KoA. О важнейшем значении КоА в обмене веществ свидетельствует обязательное непосредственное участие его в основных биохимических процессах, окисление и биосинтез высших жирных кислот, окислительное декарбоксидирование а-кетокислот (иируват, а-кетоглутарат), биосинтез нейтральных жиров, фосфолипидов, стероидных гормонов, гема гемоглобина, ацетилхолина, гиппуровой кислоты и др.

Витамин С

По химической структуре аскорбиновая кислота представляет собой лактон кислоты со структурой, близкой структуре L-глюкозы; окончательно строение витамина С было установлено после синтеза его из L-ксилозы. Аскорбиновая кислота является сильной кислотой; кислый характер ее обусловлен наличием двух обратимо диссоциирующих енольных гидроксилов у 2-го и 3-го углеродных атомов.

Биологическая роль. Витамин С, вероятнее всего, участвует в окислительно-восстановительных процессах, хотя до сих пор не выделены ферментные системы, в состав простетических групп которых он входит. Имеются предположения, что витамин С участвует в реакциях гидроксилирования пролила и лизина при синтезе коллагена, синтезе гормонов коры надпочечников (кортикостероидов), аминокислоты триптофана и, возможно, в других реакциях гидроксилирования. Имеются доказательства о необходимости участия витамина С в окислительном распаде тирозина и гемоглобина в тканях.

Витамин Р

Под термином «витамин Р», повышающим резистентность капилляров (от лат. permeability — проницаемость), объединяется группа веществ со сходной биологической активностью: катехины, халкоиы, дигидро-халконы, флавины, флавононы, изофлавоны, флавонолы и др. Все они обладают Р-витаминной активностью и в основе их структуры лежит дифенидпропановый углеродный «скелет» хромона или флавона. Этим объясняется их общее название «биофлаво-ноиды». В качестве примера приводится структура рутина, выделенного из листьев гречихи.

Биофлавоноиды стабилизируют основное вещество соединительной ткани путем ингибирования гиалуронидазы, что подтверждается данными о положительном влиянии Р-витаминных препаратов, как и аскорбиновой кислоты, на профилактику и лечение цинги, ревматизма, ожогов и др. Эти данные указывают на тесную функциональную связь витаминов С и Р в окислительно-восстановительных процессах организма, образующих единую систему; об этом косвенно свидетельствует лечебный эффект, оказываемый комплексом витамина С и биофлавоноидов, названным аскорутином.

Список литературы:

1. Витамины» под редакцией М.И.Смирнова. М. «Медицина» 1984 г.

2. «Микробиология» М. «Наука», 1993 г. т.52 вып. 1. ст «Транспорт и аккумуляция клетками биотина».

3. Химико-фармацевтический журнал. М. «Медицина», 1988 т 22 №12

4. Ю.М. Островский «Активные центры и группировки в молекуле тиамина», Минск. «Наука и техника», 1985 г.

5. Познанская А.А. «Витамины», М. 1974. Биотин с. 433-450

Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 139; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 23

Мы поможем в написании ваших работ!